Buildroot开发

Buildroot开发基础

具体的开发技巧可到Buildroot官网学习。

Buildroot版本

当前Buildroot版本为Buildroot-2018.02

Buildroot 配置选择及编译

按照以下步骤配置完后,执行 make 即可。

source buildroot/build/envsetup.sh
You're building on Linux
Lunch menu...pick a combo:

1. firefly_rk3308_release
2. firefly_rk3308_recovery
3. firefly_rk3308_pcba

Which would you like? [1] 1
===========================================

如选择 firefly_rk3308_release,输入对应序号 1

make

完成编译后执行 SDK 根目录下的 mkfirmware.sh 脚本生成固件

make 编译执行过程

执行过程:

  • 下载源码;

  • 配置、编译、安装交叉工具链;

  • 配置、编译、安装选择的包;

  • 按选择的格式生成根文件系统;

Buildroot 输出结果保存在 output 目录,具体目录由配置文件决定。 例如,编译配置firefly_rk3308_release,输出结果保存在buildroot/output/firefly_rk3308_release 目录。

后续编译可以在buildroot/output/firefly_rk3308_release 目录或是工程根目录下执行(make menuconfig也可以在工程根目录下执行),这个目录底下包括几个子目录:

  • image/:包含压缩好的根文件系统镜像文件。

  • build/: 包含所有的源文件,包括 Buildroot 所需主机工具和选择的包,这个目录包含所有模块源码。

  • staging/:这个目录类似根文件系统的目录结构,包含编译生成的所有头文件和库,以及其他开发文件,不过他们没有裁剪,比较庞大,不适用于目标文件系统。

模块配置

整个Buildroot是由Makefile脚本和Kconfig配置文件构成的。你可以和编译Linux内核一样。

make menuconfig

配置界面如下:

_images/make-menuconfig.png

在Target packages里面添加和裁剪一些工具,按需求定制系统功能,常用到的libdrm、ssh、vsftpd、wpa_supplicant、pppd等都可在里面配置。

执行以下命令,将会保存当前配置,并自动修改 buildroot/configs/ 目录下的默认配置文件:

make savedefconfig

需要注意的是:

  • 进行编译时,buildroot根据配置,会自动从网络获取相关的软件包,包括一些第三方库,插件,实用工具等,放在dl/目录。

  • 软件包会解压在output/build/目录下,然后进行编译。

  • 如果要修改软件包的源码,可以通过打补丁的方式进行修改,补丁集中放在package/目录,buildroot会在解压软件包时为其打上相应的补丁。

Busybox 配置修改

配置命令:

make busybox-menuconfig

修改完成后,通过命令保存配置:

make busybox-update-config

交叉编译工具

Buildroot 编译完成后,会在指定的输出目录 host 目录下生成交叉编译工具,我们可以用来编译目标程序。默认配置生成的交叉编译工具目录为:

cd buildroot/output/firefly_rk3308_release/host/usr/bin/

我们可以直接用交叉编译工具编译程序,例如:

./buildroot/output/firefly_rk3308_release/host/usr/bin/aarch64-rockchip-linux-gnu-gcc main.c -o test

浮点支持(以下配置打开 neon 支持),RK3308 支持 crc/crypto/fp/simd 这几个 feature,配置如下:

CFLAGS += -mcpu=cortex-a35+crc+crypto

编译

在开发过程中,针对output/build/某个模块源码进行了修改,需要单独重新编译该模块软件包。

Buildroot在编译某个包的时候,会将编译的过程,通过一些标志文件记录下来,保存在对应的软件包源码的目录里,这些标志文件分别有:

.stamp_configured
.stamp_downloaded
.stamp_extracted
.stamp_patched
.stamp_staging_installed
.stamp_target_installed

这些标识文件主要控制这个软件包的下载,解压,打包,配置,编译,安装等。具体详细说明可参考:

docs/manual/rebuilding-packages.txt

也可以直接看mk文件,了解原理:

package/pkg-generic.mk

要想重新执行哪一个步骤,相应的就要删掉其对应的标志文件。假如你想重新编译某软件包源码,只需删掉该目录下的.stamp_built和.stamp_target_installed,然后再编译整个Buildroot就可以了。

Buildroot有更快捷的实现方法。

  • 执行make show-targets显示出本次配置所要编译所有的目标,即packages。

  • 执行make <package>将构建并安装该软件包及其依赖项。

同时我们还可以通过make <package>-<target>,对软件包单独调用构建中的某一步骤,如下:

Package-specific:
  <pkg>                  - Build and install <pkg> and all its dependencies
  <pkg>-source           - Only download the source files for <pkg>
  <pkg>-extract          - Extract <pkg> sources
  <pkg>-patch            - Apply patches to <pkg>
  <pkg>-depends          - Build <pkg>'s dependencies
  <pkg>-configure        - Build <pkg> up to the configure step
  <pkg>-build            - Build <pkg> up to the build step
  <pkg>-graph-depends    - Generate a graph of <pkg>'s dependencies
  <pkg>-dirclean         - Remove <pkg> build directory
  <pkg>-reconfigure      - Restart the build from the configure step
  <pkg>-rebuild          - Restart the build from the build step

因此,如果我们想重新编译xxx模块软件包,执行make xxx-rebuild即可。

关于make的更多用法,可通过make help获得。

新增本地源码包

以上介绍都是在 Buildroot 已有源码包的情况下,我们去选择打开编译即可,如果 Buildroot没有或者我们自己写的应用该如何集成到 Buildroot ?

Buildroot 支持多种模块编译方式,包括 generic-package、cmake-package、autotools-package 等,我们以 generic-package 举例说明。

例子:buildroot/package/rockchip/fireflydemo

  • 创建工程目录

buildroot/package/rockchip/fireflydemo/
  • 新建 Config.in

config BR2_PACKAGE_FIREFLYDEMO
bool "Simple Firefly Demo"
  • 新建 fireflydemo.mk,填入以下内容,其中源码目录指向 external/fireflydemo/src/

##################################################
###########
#
## fireflydemo
#
###################################################
###########
ifeq ($(BR2_PACKAGE_FIREFLYDEMO), y)
    FIREFLYDEMO_VERSION:=1.0.0
    FIREFLYDEMO_SITE=$(TOPDIR)/../external/fireflydemo/src
    FIREFLYDEMO_SITE_METHOD=local
define FIREFLYDEMO_BUILD_CMDS
    $(TARGET_MAKE_ENV) $(MAKE) CC=$(TARGET_CC) CXX=$(TARGET_CXX) -C $(@D)
endef
define FIREFLYDEMO_CLEAN_CMDS
    $(TARGET_MAKE_ENV) $(MAKE) -C $(@D) clean
endef
define FIREFLYDEMO_INSTALL_TARGET_CMDS
    $(TARGET_MAKE_ENV) $(MAKE) -C $(@D) install
endef
define FIREFLYDEMO_UNINSTALL_TARGET_CMDS
    $(TARGET_MAKE_ENV) $(MAKE) -C $(@D) uninstall
endef
$(eval $(generic-package))
endif
  • 创建源码目录

external/fireflydemo/src/
  • 编写源码 demo.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
  • 编写Makefile

DEPS =
OBJ = demo.o
CFLAGS =
%.o: %.c $(DEPS)
    $(CC) -c -o $@ $< $(CFLAGS)
demo: $(OBJ)
    $(CXX) -o $@ $^ $(CFLAGS)
.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.o *~ demo
.PHONY: install
install:
    cp -f demo $(TARGET_DIR)/usr/bin/
.PHONY: uninstall
uninstall:
    rm -f $(TARGET_DIR)/usr/bin/demo
  • 在将新建包加入到 Buildroot 编译系统内;

  • 修改 package/rockchip/Config.in 最后加入下面这行:

source "package/rockchip/fireflydemo/Config.in"
  • 配置选择包,make menuconfig 然后选上 fireflydemo 包;

  • 编译: make fireflydemo

  • 打包进文件系统:make

  • 修改源码后重新编译包:make fireflydemo-rebuild

fs-overlay

默认编译出来根文件系统,有些配置文件可能不能满足客制化需求,这时候 fs-overlay 就能排上用场,fs-overlay 目录会在编译的最后阶段替换到文件系统目录,打包进根文件系统。 fs-overlay路径由默认配置文件指定:

BR2_ROOTFS_OVERLAY="board/rockchip/rk3308/fs-overlay"

Rootfs 切换为 ext2

Rootfs 可配置为可读写 ext2 文件系统,方便系统调试使用。

  • 修改 Kernel 中 bootargs 配置:

diff --git a/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3308-firefly.dtsi b/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3308-firefly.dtsi
index acd0dab..939db3c 100644
--- a/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3308-firefly.dtsi
+++ b/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3308-firefly.dtsi
@@ -11,7 +11,7 @@
        compatible = "firefly,rk3308-firefly", "firefly,rk3308";
 
        chosen {
-               bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xff0c0000 swiotlb=1 console=ttyFIQ0 root=PARTUUID=614e0000-0000 rootfstype=squashfs rootwait";
+               bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xff0c0000 swiotlb=1 console=ttyFIQ0 root=PARTUUID=614e0000-0000 rootfstype=ext2 rootwait";
        };
 
        adc-keys {
  • 修改 device/rockchip/rk3308/rockimg/对应的 parameter 文件,确保 rootfs 分区大小足够存放分区镜像。

  • 修改 device\rockchip\rk3308\BoardConfig.mk 中 rootfs 文件系统类型:

diff --git a/device/rockchip/rk3308/BoardConfig.mk b/device/rockchip/rk3308/BoardConfig.mk
index abb9e96..97662b3 100755
--- a/device/rockchip/rk3308/BoardConfig.mk
+++ b/device/rockchip/rk3308/BoardConfig.mk
@@ -28,7 +28,7 @@ TARGET_PRODUCT=rk3308
 
 # Set rootfs type, see buildroot.
 # ext4 squashfs
-ROOTFS_TYPE=squashfs
+ROOTFS_TYPE=ext2
 
 # Set data partition type.
 # ext2 squashfs
  • rootfs 分区 ext2 文件系统镜像会自动打包生成,也可以直接在以下路径获取:

buildroot/output/firefly_rk3308_release/images/rootfs.ext2

外部存储设备

TF卡设备挂载目录:/sdcard

U盘设备挂载目录:/udisk

支持文件系统格式:ext2,vfat,ntfs等。